檢驗(yàn)晶片及/或預(yù)測(cè)形成于晶片上的裝置的一或多個(gè)特性的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般來(lái)說(shuō)涉及用于檢驗(yàn)晶片及/或預(yù)測(cè)形成于晶片上的裝置的一或多個(gè)特性的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以下描述及實(shí)例并不由于其包含于此章節(jié)中而被承認(rèn)為是現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]制作例如集成電路的半導(dǎo)體裝置涉及在晶片上形成多個(gè)層。在所述晶片的不同層上形成不同結(jié)構(gòu)，且不同層上的一些結(jié)構(gòu)打算彼此電連接，而不同層上的其它結(jié)構(gòu)打算彼此絕緣。如果一個(gè)層上的結(jié)構(gòu)并未與其它層的其它結(jié)構(gòu)恰當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)，那么所述結(jié)構(gòu)的未對(duì)準(zhǔn)可阻止一些結(jié)構(gòu)的恰當(dāng)電連接及/或其它結(jié)構(gòu)的恰當(dāng)絕緣。因此，在可行的半導(dǎo)體裝置的成功制造中，測(cè)量及控制品片上的多個(gè)層的對(duì)準(zhǔn)是重要的。
[0004]一般來(lái)說(shuō)，晶片上的一個(gè)層與另一層的對(duì)準(zhǔn)通過(guò)在對(duì)所述晶片執(zhí)行的光刻過(guò)程的曝光步驟中的晶片的對(duì)準(zhǔn)來(lái)確定。特定來(lái)說(shuō)，由于光刻過(guò)程涉及在抗蝕劑材料中形成經(jīng)圖案化特征、接著使用其它制作過(guò)程將所述經(jīng)圖案化特征轉(zhuǎn)印到裝置材料，因此所述光刻過(guò)程通?？刂茖⑺鼋?jīng)圖案化特征(及因此由所述經(jīng)圖案化特征形成的裝置結(jié)構(gòu))形成于晶片上的何處。因此，在制作過(guò)程中，在光刻過(guò)程之前、在其期間及/或在其之后測(cè)量及控制品片的對(duì)準(zhǔn)及因此一個(gè)層上的特征相對(duì)于另一層上的特征的疊對(duì)是關(guān)鍵步驟。
[0005]光刻過(guò)程的除疊對(duì)以外的參數(shù)也影響形成于晶片上的所得經(jīng)圖案化特征。舉例來(lái)說(shuō)，在光刻過(guò)程中所使用的曝光工具的聚焦及劑量可影響經(jīng)圖案化特征的各種特性，例如臨界尺寸、側(cè)壁角度及高度。如果經(jīng)圖案化特征并未形成于此些特性的規(guī)范內(nèi)，那么由所述經(jīng)圖案化特征形成的裝置結(jié)構(gòu)可能不會(huì)彼此恰當(dāng)?shù)亟^緣或彼此恰當(dāng)?shù)剡B接。另外，此些特性還可影響形成于晶片上的裝置的電特性。因此，監(jiān)視及控制光刻過(guò)程的多個(gè)參數(shù)以確保制作可行的裝置且還確保制作具有適合功能性的裝置是重要的。
[0006]因此，開發(fā)可用于通過(guò)在制作裝置之前消除設(shè)計(jì)問(wèn)題且監(jiān)視及控制光刻過(guò)程來(lái)改進(jìn)制作于晶片上的裝置的系統(tǒng)及/或方法將是有利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]各種實(shí)施例的以下描述不應(yīng)以任何方式視為限制所附權(quán)利要求書的標(biāo)的物。
[0008]一個(gè)實(shí)施例涉及一種用于檢驗(yàn)晶片的方法。所述方法包含:獲取印刷于晶片上的多個(gè)裸片的圖像。所述多個(gè)裸片中的每一者是通過(guò)對(duì)所述晶片執(zhí)行雙重圖案化光刻過(guò)程而印刷。所述多個(gè)裸片包含以針對(duì)所述雙重圖案化光刻過(guò)程的疊對(duì)的標(biāo)稱值印刷的兩個(gè)或兩個(gè)以上裸片以及以所述疊對(duì)的經(jīng)調(diào)制值印刷的一或多個(gè)裸片。所述方法還包含:將針對(duì)以所述標(biāo)稱值印刷的所述多個(gè)裸片所獲取的所述圖像與針對(duì)以所述經(jīng)調(diào)制值印刷的所述多個(gè)裸片所獲取的所述圖像進(jìn)行比較。另外，所述方法包含:基于所述比較步驟的結(jié)果來(lái)檢測(cè)以所述經(jīng)調(diào)制值印刷的所述多個(gè)裸片中的缺陷。
[0009]另一實(shí)施例涉及一種用于預(yù)測(cè)形成于晶片上的裝置的一或多個(gè)特性的方法。所述方法包含:對(duì)使用光刻過(guò)程形成于晶片上的一或多個(gè)裸片執(zhí)行度量衡。所述方法還包含:基于所述度量衡的結(jié)果來(lái)確定所述光刻過(guò)程在所述一或多個(gè)裸片中的疊對(duì)誤差、聚焦誤差、劑量誤差或其某一組合。另外，所述方法包含:通過(guò)將所述疊對(duì)誤差、聚焦誤差、劑量誤差或其某一組合應(yīng)用于針對(duì)所述一或多個(gè)裸片的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)模擬由所述一或多個(gè)裸片形成的裝置的一或多個(gè)特性，例如外形。
[0010]可如本文中進(jìn)一步所描述來(lái)執(zhí)行上文所描述的方法實(shí)施例的步驟中的每一者。上文所描述的方法可包含本文中所描述的任何其它方法的任何其它步驟，且可使用本文中所描述的系統(tǒng)中的任一者來(lái)執(zhí)行。
【附圖說(shuō)明】
[0011]在閱讀以下詳細(xì)描述并參考所附圖式時(shí)，將明了本發(fā)明的其它目標(biāo)及優(yōu)點(diǎn)，在圖式中:
[0012]圖1是圖解說(shuō)明印刷于晶片上的多個(gè)裸片的一個(gè)實(shí)施例的示意圖，所述晶片包含以雙重圖案化光刻過(guò)程的參數(shù)的標(biāo)稱值印刷的兩個(gè)或兩個(gè)以上裸片以及以所述參數(shù)的經(jīng)調(diào)制值印刷的一或多個(gè)裸片；
[0013]圖2是圖解說(shuō)明經(jīng)配置以用于檢驗(yàn)晶片的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖的示意圖；
[0014]圖3是圖解說(shuō)明存儲(chǔ)程序指令的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒體的一個(gè)實(shí)施例的框圖，所述程序指令可執(zhí)行于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上以用于執(zhí)行本文中所描述的一或多種方法；且
[0015]圖4是圖解說(shuō)明經(jīng)配置以用于預(yù)測(cè)形成于晶片上的裝置的一或多個(gè)特性的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖的示意圖。
[0016]盡管易于對(duì)本發(fā)明做出各種修改及替代形式，但其特定實(shí)施例以實(shí)例方式展示于圖式中且將在本文中進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，應(yīng)理解，圖式及對(duì)圖式的詳細(xì)描述并不打算將本發(fā)明限制于所揭示的特定形式，而是相反，本發(fā)明打算涵蓋歸屬于如所附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明的精神及范圍內(nèi)的所有修改形式、等效形式及替代形式。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖式，應(yīng)注意，圖并未按比例繪制。特定來(lái)說(shuō)，所述圖的元件中的一些元件的比例被大大放大以強(qiáng)調(diào)所述元件的特性。還應(yīng)注意，所述圖并未按相同比例繪制。已使用相同元件符號(hào)指示可以類似方式配置的展示于一個(gè)以上圖中的元件。
[0018]一個(gè)實(shí)施例涉及一種用于檢驗(yàn)晶片的方法。所述方法包含:獲取印刷于晶片上的多個(gè)裸片的圖像。所述多個(gè)裸片中的每一者通過(guò)對(duì)所述晶片執(zhí)行雙重圖案化光刻(DPL)過(guò)程而印刷。DPL過(guò)程可涉及兩個(gè)單獨(dú)光刻圖案化步驟。在所述光刻圖案化步驟中的每一者之后，可執(zhí)行蝕刻過(guò)程(可能后續(xù)接著其它過(guò)程步驟)。DPL過(guò)程還可為包含于光刻過(guò)程中或?yàn)槠洳糠值倪^(guò)程，所述光刻過(guò)程包含兩次以上單獨(dú)曝光。舉例來(lái)說(shuō)，對(duì)晶片執(zhí)行的光刻過(guò)程可為三重圖案化光刻(TPL)過(guò)程或四重圖案化光刻(QPL)過(guò)程。以此方式，如本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“DPL”過(guò)程打算意指包含至少兩個(gè)單獨(dú)光刻圖案化步驟的任何多重圖案光刻(MPL)過(guò)程。
[0019]所述多個(gè)裸片包含針對(duì)DPL過(guò)程以疊對(duì)的標(biāo)稱值印刷的兩個(gè)或兩個(gè)以上裸片以及以所述疊對(duì)的經(jīng)調(diào)制值印刷的一或多個(gè)裸片。以此方式，本文中所描述的實(shí)施例出于隨著光罩疊對(duì)誤差增加而有意地導(dǎo)致缺陷的目的來(lái)利用逐裸片(或逐場(chǎng))疊對(duì)的有意調(diào)制。
[0020]圖1中展示晶片上的多個(gè)裸片的布局的一個(gè)實(shí)施例。如圖1中所展示，所述多個(gè)裸片可成行22及列24印刷于晶片20上。如圖1中進(jìn)一步展示，所述晶片可針對(duì)每一列“A”裸片包含兩列“B”裸片。“B”裸片是以疊對(duì)的標(biāo)稱值印刷，且“A”裸片是以疊對(duì)的經(jīng)調(diào)制值印刷。因此，可以相同值印刷晶片上的“B”裸片中的每一者。另外，可以彼此不同的疊對(duì)值印刷任一列中的“A”裸片中的每一者。以此方式，可在晶片上逐行地調(diào)制疊對(duì)的值。可以任何適合增量調(diào)制所述疊對(duì)值，且經(jīng)調(diào)制的疊對(duì)值的范圍可取決于(舉例來(lái)說(shuō))可印刷于晶片上的經(jīng)調(diào)制裸片的數(shù)目而變化?？裳豖方向及y方向調(diào)制所述疊對(duì)。舉例來(lái)說(shuō)，沿X方向的疊對(duì)的經(jīng)調(diào)制值可為用于沿X方向?qū)?zhǔn)的標(biāo)稱值加沿X方向的對(duì)準(zhǔn)的某一誤差。可以類似方式調(diào)制沿I方向的疊對(duì)。
[0021]獲取所述多個(gè)裸片的圖像可在已對(duì)所述晶片執(zhí)行DPL過(guò)程的兩個(gè)曝光步驟之后執(zhí)行。以此方式，可在晶片的第二次曝光之后執(zhí)行疊對(duì)特性化。獲取所述晶片上的多個(gè)裸片的圖像可使用寬帶圖案化晶片缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行，例如可從加利福尼亞州苗必達(dá)市(Milpitas, Calif.)的 KLA 科天公司(KLA-Tencor)購(gòu)得的亮視野(Bright-Field)工具中的一者，或本技術(shù)領(lǐng)域中已知的任何其它適合的檢驗(yàn)工具。獲取所述多個(gè)裸片的圖像可替代地包含從所述圖像已通過(guò)圖像獲取系統(tǒng)存儲(chǔ)于其中的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體獲取所述圖像。因此，可或可不使用所述晶片來(lái)執(zhí)行獲取所述圖像。另外，獲取以疊對(duì)的標(biāo)稱值印刷的兩個(gè)或兩個(gè)以上裸片的圖像可包含:模擬將如何以所述標(biāo)稱值將所述兩個(gè)或兩個(gè)以上裸片印刷于所述晶片上，或從計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體獲取此些經(jīng)模擬圖像?？梢匀魏芜m合的方式模擬此些圖像。因此，針對(duì)所述標(biāo)稱值的圖像可包含其上已使用曝光系統(tǒng)印刷多個(gè)裸片的晶片的經(jīng)模擬標(biāo)稱圖像或?qū)嶋H標(biāo)稱圖像。因此，可將經(jīng)模擬標(biāo)稱圖像用作本文中進(jìn)一步所描述的比較步驟的圖像源。
[0022]所述方法還包含:將針對(duì)以所述標(biāo)稱值印刷的所述多個(gè)裸片所獲取的所述圖像與針對(duì)以所述經(jīng)調(diào)制值印刷的所述多個(gè)裸片所獲取的所述圖像進(jìn)行比較?？梢匀魏芜m合的方式來(lái)執(zhí)行以此方式將所述圖像進(jìn)行比較。將所述圖像進(jìn)行比較還可包含:將針對(duì)以所述經(jīng)調(diào)制值印刷的裸片中的一者所獲取的圖像與針對(duì)以所述標(biāo)稱值印刷的多個(gè)裸片中的兩者所獲取的圖像進(jìn)行比較。或者，將所述圖像進(jìn)行比較可包含:將針對(duì)以所述經(jīng)調(diào)制值印刷的裸片中的一者所獲取的圖像與針對(duì)以所述標(biāo)稱值印刷的多個(gè)裸片中的僅一者所獲取的圖像進(jìn)行比較。
[0023]所述方法進(jìn)一步包含:基于所述比較步驟的結(jié)果來(lái)檢測(cè)以所述經(jīng)調(diào)制值印刷的多個(gè)裸片中的缺陷。所述缺陷可使用任何適合的缺陷檢測(cè)算法及/或方法來(lái)檢測(cè)。舉例來(lái)說(shuō)，檢測(cè)所述缺陷可包含:將缺陷檢測(cè)閾值應(yīng)用于所述比較步驟的結(jié)果(例如，所比較圖像之間的差)，且可將視為高于所述缺陷檢測(cè)閾值的任何結(jié)果識(shí)別為缺陷或可能缺陷。
[0024]因此，本文中所描述的方法類似于過(guò)程窗資格認(rèn)定(PWQ)檢驗(yàn)程序步驟，例如在頒予彼得森(Peterson)等人的第6，902，855號(hào)、頒予彼得森等人的第7，418，124號(hào)及頒予凱卡雷(Kekare)等人的第7，769，225號(hào)美國(guó)專利中所描述的那些檢驗(yàn)程序，所述美國(guó)專利如同完全陳述于本文中一般以引用的方式并入本文中。然而，不同于那些專利中所描述的系統(tǒng)及方法，本文中所描述的實(shí)施例提供檢驗(yàn)PWQ程序步驟與疊對(duì)測(cè)量之間的連結(jié)。以此方式，本文中所描述的實(shí)施例可包含在已對(duì)晶片執(zhí)行DPL過(guò)程的第二次曝光之后執(zhí)行的針對(duì)疊對(duì)的PWQ分析。在針對(duì)疊對(duì)的PWQ分析之后，可使用最終蝕刻程序來(lái)處理所述晶片，所述最終蝕刻程序步驟可后續(xù)接著最終特性化步驟。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法包含:獲取印刷于另一晶片上的多個(gè)裸片的圖像，所述另一晶片上的所述多個(gè)裸片中的每一者通過(guò)對(duì)所述另一晶片執(zhí)行DPL過(guò)程而印刷，且所述另一晶片上的所述多個(gè)裸片包含以針對(duì)所述DPL過(guò)程的聚焦及曝光的標(biāo)稱值印刷的兩個(gè)或兩個(gè)以上裸片以及以聚焦及曝光的經(jīng)調(diào)制值印刷的一或多個(gè)裸片。此實(shí)施例還包含:將針對(duì)以所述聚焦及曝光的標(biāo)稱值印刷的多個(gè)裸片所獲取的圖像與針對(duì)以所述聚焦及曝光的經(jīng)調(diào)制值印